NASA의 금속 세계에 대한 프시케 임무는 지구 내부의 신비를 밝힐 수 있습니다

우리가 프시케에 대해 배운 내용을 토대로 지구의 핵심에 관한 미스터리를 풀 수 있을까요?

이 기사는 원래 The Conversation에 게재되었습니다. 간행물은 Space.com의 Expert Voices: Op-Ed & Insights에 기사를 기고했습니다.

프랑스 소설가 쥘 베른(Jules Verne)은 지구 중심으로의 여행이 실제로 그럴듯하다는 감질나는 생각으로 19세기 독자들을 기쁘게 했습니다.

그 이후로 과학자들은 베른의 문학적 여정이 공상과학 소설에 불과했다는 사실을 오랫동안 인정해 왔습니다. 지구 내부의 극한 온도(중심부 온도는 약 화씨 10,000도(섭씨 5,537도))와 그에 따른 표면보다 수백만 배 더 높은 압착 압력으로 인해 사람들은 아주 멀리 내려가는 것이 불가능합니다.

그럼에도 불구하고 지구 내부에 대해 알려진 몇 가지 사실이 있습니다. 예를 들어, 지구물리학자들은 핵이 지구 반경의 20%를 차지하는 철과 니켈로 이루어진 단단한 구로 구성되어 있고, 지구 반경의 추가 15%에 걸쳐 있는 용융된 철과 니켈 껍질로 둘러싸여 있다는 사실을 발견했습니다.

그것과 우리 세계 내부에 대한 우리의 나머지 지식은 지구 자기장을 연구하거나 지진파가 지구 표면 아래의 여러 층에서 반사되는 방식을 통해 간접적으로 배웠습니다.

관련된:NASA의 금속 소행성에 대한 프시케(Psyche) 임무는 10월 발사를 위해 중요한 테스트를 거칩니다.

그러나 간접 발견에는 한계가 있습니다. 과학자들은 어떻게 우리 행성의 깊은 내부에 대해 더 많은 것을 알아낼 수 있습니까?

나와 같은 행성 과학자들은 지구 내부에 대해 배울 수 있는 가장 좋은 방법은 우주 공간에 있다고 생각합니다. 금속 세계에 대한 NASA의 로봇 임무는 2023년 10월 5일에 이륙할 예정입니다. 그 임무, 그곳을 여행하는 우주선, 그리고 탐험할 세계는 모두 프시케(Psyche)라는 동일한 이름을 가지고 있습니다. 그리고 6년 동안 저는 NASA의 프시케 팀의 일원이었습니다.

소행성은 작은 세계로, 일부는 작은 도시 크기이고 다른 일부는 작은 국가만큼 큽니다. 그것들은 우리 태양계의 초기 폭력 시기, 즉 행성 형성 시기의 남은 구성 요소입니다.

대부분은 암석, 얼음 또는 이 둘이 혼합되어 있지만 아마도 소행성의 20%는 금속으로 이루어진 세계이며 구성이 지구의 핵과 유사합니다. 따라서 이러한 금속 소행성이 한때 존재했던 행성의 핵심 조각이며 고대 우주 충돌로 인해 찢어진 것이라고 상상하기 쉽습니다. 아마도 이 조각들을 연구함으로써 과학자들은 행성의 핵이 어떤 것인지 직접 알아낼 수 있을 것입니다.

프시케(Psyche)는 금속 소행성 중 가장 널리 알려진 소행성입니다. 1852년에 발견된 프시케는 폭이 매사추세츠 정도이고, 핀쿠션을 연상시키는 찌그러진 구형 모양이며, 주 소행성대에 화성과 목성 사이의 궤도가 있습니다. 아마추어 천문학자는 뒤뜰 망원경으로 프시케를 볼 수 있지만 그것은 단지 한 점의 빛으로만 나타납니다.

2017년 초 NASA는 프시케에 대한 미화 10억 달러 규모의 임무를 승인했습니다. 작업을 수행하려면 무인 우주선이 착륙할 필요가 없습니다. 대신 435마일(700km)에서 시작하여 표면에서 46마일(75km)까지 내려가면서 소행성을 반복적이고 체계적으로 궤도를 돌게 됩니다. 어쩌면 더 낮을 수도 있습니다.

2029년 8월에 도착하면 탐사선은 소행성의 지질학, 지형 및 중력을 매핑하는 데 26개월을 소비할 것입니다. 자기장의 증거를 검색합니다. 그리고 소행성의 구성을 과학자들이 알고 있거나 우리가 알고 있다고 생각하는 지구의 핵과 비교할 것입니다.

핵심 질문은 다음과 같습니다. 프시케는 실제로 노출된 행성 핵인가요? 소행성은 하나의 큰 기반암 바위입니까, 작은 바위의 잔해 더미입니까, 아니면 완전히 다른 것입니까? 이 작은 세계의 이전 외층인 지각과 맨틀이 오래 전에 격렬하게 벗겨졌다는 단서가 있습니까? 그리고 아마도 가장 중요한 질문은: 프시케에 대해 우리가 배운 것이 지구 핵에 관한 일부 미스터리를 풀기 위해 추론될 수 있는가 하는 것입니다.

프로브 본체는 대형 SUV와 크기와 질량이 거의 같습니다. 테니스장보다 약간 더 넓은 태양광 패널은 카메라, 분광계 및 기타 시스템에 전원을 공급합니다.